Caractéristiques techniques de la turbine installée par Felipe à Guayabamba et visitée par la promo nov-2007 (données fournies par Felipe) :

ALIMENTATION TURBINE :

Diamètre conduite motrice : 50 mm
Longueur conduite motrice : 70 m
Débit moteur : 5 L/s
Hauteur de chute : 50 m
Diamètre de sortie de l'injecteur : 8 mm

REFOULEMENT POMPE :

Diamètre conduite de refoulement : 3/4'' soit 20 mm
Longueur conduite de refoulement : 700 m
Hauteur de refoulement : 230 m
Matériaux de la conduite de refoulement : PVC fileté 600 psi sur 200 m puis PVC collé 250 psi sur 200 m puis PP 100 psi sur 300 m
Débit refoulé : 28 L/min

ASPIRATION POMPE :
Diamètre : 1" soit 25 mm

DECHARGE POMPE (alivio)
Tuyau souple : 3/8"

TURBINE :
rayon : 12 mm

Le site internet de NITSU, l'entreprise équatorienne qui travaille avec Felipe pour la conception et l'installation de systèmes de pompage utilisant les énergies renouvelables : http://www.nitsu.es.tl/Home.htm

Avellaneda E1 102, Quito, Pichincha, Ecuador
Ing. Agustin Seminario

Si F est la force exercée sur l'auget et D le diamètre de la roue, alors le couple T a pour expression : soit d'après l'expression de la force établie dans le billet précédent :


On peut alors exprimer la puissance P :avec =vitesse angulaire de la roue (rad/s), soit où l'on reconnaît l'expression de la vitesse périphérique de la roue  .Donc finalement :


Ces deux expressions montrent que le couple et la puissance varient avec la vitesse périphérique de la roue :

* si u=0 (la roue est bloquée) alors le couple est maximal et la puissance est nulle,
* si u=c1 (le jet et l'auget ont la même vitesse) alors le couple est nul et la puissance aussi. On parle d'emballement de la turbine.
* Entre les deux :
- Le couple décroit linéairement de à 0.
- La puissance admet un maximum pour une vitesse périphérique u telle que , soit  et

La force F exercée horizontalement sur l'auget a pour expression :
          avec :

* Q = débit du jet,
* c1= vitesse absolue du jet à la sortie de l'injecteur,  soit  si d est le diamètre de sortie de l'injecteur,
* u = vitesse d'entraînement de la roue soit si D est le diamètre de la roue et est la vitesse angulaire de la roue (en rad/s),

Remarque : L'expression de la force sur l'auget confirme que celle-ci est maximale  lorsque le jet est dévié à 180°. En effet dans ces conditions, on a : 

Cliquer ci-dessous pour la démonstration de l'expression :

Elle en diffère par la forme de ses augets qui sont des coupelles simples et hémisphériques dans le modèle de Felipe,
  
alors que les augets de la turbine Pelton sont formés de deux cavités séparées par une arête médiane :


cliquez ci-dessous pour en savoir plus sur la turbine Pelton...

Depuis le retour de la 3ème promotion et surtout depuis sa rencontre avec Felipe Morales, le choix d'une pompe volumétrique italienne est confirmé, mais celle-ci sera finalement entraînée par une turbine artisanale commercialisée par l'entreprise "Agrosistems" de Felipe. Le groupe a d'ailleurs eu la chance de voir fonctionner une installation analogue à celle envisagée pour le Mirador.

Intéressons nous davantage à cette TURBINE : Son élément principal est une roue comportant à sa périphérie 12 augets hémisphériques :
Cette roue est mise en mouvement par l'action d'un jet d'eau naissant d'un injecteur et frappant les augets à grande vitesse. Cette turbine est dite à action : cela signifie que  l'énergie hydraulique à disposition de la turbine est uniquement sous forme d'énergie cinétique et qu'il n'y a pas de modification de la pression entre l'entrée et la sortie de la turbine. En effet, la roue étant complètement dénoyée et tournant dans l'air, la pression de l'eau est dans la turbine partout égale à la pression atmosphérique.